大數(shù)據(jù)環(huán)境下可視媒體版權(quán)保護(hù)模式研究

〔摘要〕大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，加快了可視媒體大數(shù)據(jù)的傳播與利用?？梢暶襟w數(shù)據(jù)的特點(diǎn)與廣泛應(yīng)用也帶來(lái)了一些新的可視媒體大數(shù)據(jù)安全性問(wèn)題。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)模式，可為數(shù)字圖書(shū)館可視媒體應(yīng)用服務(wù)提供安全保障，增強(qiáng)圖書(shū)館數(shù)字資源綜合服務(wù)能力。充分挖掘可視媒體價(jià)值稀疏性與視覺(jué)稀疏性，提取可視媒體稀疏特征，建立可視媒體大數(shù)據(jù)稀疏感知計(jì)算模型，從可視媒體稀疏特性角度給出可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)加密、版權(quán)認(rèn)證、版權(quán)告示與版權(quán)審計(jì)追蹤方案設(shè)計(jì)思路，構(gòu)建可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)應(yīng)用新模式。結(jié)合數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用實(shí)踐驗(yàn)證了該版權(quán)保護(hù)模式的有效性，該版權(quán)保護(hù)模式可較好維護(hù)數(shù)字圖書(shū)館中可視媒體大數(shù)據(jù)機(jī)密性、完整性、可用性、可審計(jì)性，切實(shí)提升大數(shù)據(jù)環(huán)境數(shù)字圖書(shū)館可視媒體內(nèi)容服務(wù)能力。

〔關(guān)鍵詞〕圖書(shū)館；數(shù)字資源；版權(quán)保護(hù)；可視媒體；大數(shù)據(jù)技術(shù)；稀疏性

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2018.02.017

〔中圖分類號(hào)〕G25076；TP3097〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔文章編號(hào)〕1008-0821（2018）02-0106-05

Study of Copyright Protection Scheme of Visual Media in

Big Data Environment

Jiang Mingfang

（Department of Information Science and Engineering，Hunan First Normal University，Changsha 410205，China）

〔Abstract〕Rapid development and application of big data technology is speeding up the dissemination and utilization of visible media big data.Features and intensive application of visual media also bring about some suecurity issue.Construction of copyright protection mechanism of visual media big data under Internet environment can provide safety guarantee for content services of visual media in digital library，and ehance integrated service ability of digital resources in digital library.Firstly，sparse features were extracted by eploiting the data sparsity and perception sparcity of visual media，and then a sparse perception computing model for visual media big data was built.Then the design idea of visual media copyright encryption，copyright authentication，copyright notice and audit trail scheme were given from the point of view of sparse feature computation of visual media.Finally，the copyright protection application schema of visual media big data under network environment was developed.Its application in digital library prove the effectiveness of this copygright protection mechnisam of visual media.It could safeguard the confidentiality，integrity，availability，and auditing of visual media big data in digital library，and enhance content service ability of visual media in digital library under big data environment.

〔Key words〕library；digital resources；copyright protection；visual media；big data technology；sparsity

視覺(jué)是人類認(rèn)知世界重要的手段，人類接受信息的83%來(lái)自視覺(jué)。由圖像、視頻和數(shù)字幾何等媒體信息組成的可視媒體具有較強(qiáng)的直觀性和普適性。相較于其他媒體，可視媒體更易于存儲(chǔ)、交流與傳播。隨著信息技術(shù)與通信技術(shù)的不斷發(fā)展，可視媒體的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并逐漸成為人們生活中不可或缺的信息承載、儲(chǔ)存、展示和表達(dá)的方式[1]。近年來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展與迅猛普及，更是帶來(lái)了互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模的急劇增長(zhǎng)，同時(shí)也產(chǎn)生了大量的可視媒體數(shù)據(jù)，媒體數(shù)據(jù)占據(jù)了互聯(lián)網(wǎng)資源的60%以上。互聯(lián)網(wǎng)上的可視媒體數(shù)據(jù)種類繁多、體量大，數(shù)據(jù)來(lái)源多樣化，數(shù)據(jù)密度低、價(jià)值稀疏，可視媒體用戶往往需要在短時(shí)間內(nèi)得到快速響應(yīng)，可視媒體已具備大數(shù)據(jù)特征，并成為了現(xiàn)代社會(huì)重要的信息資產(chǎn)[2]。網(wǎng)絡(luò)可視媒體的出現(xiàn)為圖書(shū)館服務(wù)模式帶來(lái)了新的機(jī)遇與創(chuàng)新，大數(shù)據(jù)環(huán)境下可視媒體的內(nèi)容服務(wù)正在成為可視媒體大數(shù)據(jù)應(yīng)用的一種重要形式，但同時(shí)，可視媒體大數(shù)據(jù)的無(wú)序、不可控、內(nèi)容真實(shí)性等安全問(wèn)題日益突出。

當(dāng)前，可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)是可視媒體大數(shù)據(jù)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，亦是數(shù)字圖書(shū)館服務(wù)模式創(chuàng)新乃至可視媒體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。周鑫等[3]將博弈理論引入數(shù)字圖書(shū)館信息資源版權(quán)保護(hù)研究，運(yùn)用演化博弈方法研究分析數(shù)字圖書(shū)館、作者、政府三方的行為影響因素，并從三方各自角度出發(fā)提出對(duì)策建議。除從上法律層面探討數(shù)字資源版權(quán)保護(hù)外，新媒體時(shí)代的版權(quán)保護(hù)亦需要從技術(shù)上保障數(shù)字資源版權(quán)。數(shù)據(jù)加密與數(shù)字水印技術(shù)很早就被用來(lái)保護(hù)數(shù)字媒體內(nèi)容安全與版權(quán)歸屬[4-6]。張軍亮、朱學(xué)芳針對(duì)古籍?dāng)?shù)字化圖像特征，設(shè)計(jì)基于二值圖像數(shù)字水印技術(shù)的古籍圖像版權(quán)保護(hù)方案，用以保護(hù)數(shù)字化古籍資源版[7]。朱光提出一種基于零水印的彩色圖像版權(quán)保護(hù)策略[8]，通過(guò)提取圖像SURF（Speeded Up Robust Feature）特征來(lái)構(gòu)造零水印序列，實(shí)現(xiàn)了對(duì)彩色圖像的版權(quán)保護(hù)和鑒別，可應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖博檔彩色圖像資源的版權(quán)保護(hù)。文獻(xiàn)[9]設(shè)計(jì)用于圖像認(rèn)證的半易損數(shù)字水印算法，可用于驗(yàn)證圖像資源完整性。李旭東提出一種SVD域圖像數(shù)字水印方法[10]，通過(guò)奇異值分解與重復(fù)嵌入策略嵌入水印，利用多數(shù)投票原則提取水印以增強(qiáng)算法魯棒性。為充分權(quán)衡用戶初步預(yù)覽功能與電子圖書(shū)版權(quán)保護(hù)之間的矛盾，文獻(xiàn)[11]提出一種面向電子圖書(shū)的可逆可見(jiàn)水印方案，通過(guò)充分利用電子圖書(shū)視覺(jué)特性與可逆嵌入策略，實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)水印自適應(yīng)嵌入和原圖像無(wú)損恢復(fù)，該方案在保護(hù)電子圖書(shū)版權(quán)的同時(shí)，允許用戶預(yù)覽，而僅授權(quán)用戶可去除可見(jiàn)水印而瀏覽高清電子圖書(shū)。Rani和Raman設(shè)計(jì)了基于混沌加密和視覺(jué)密碼的數(shù)字圖像版權(quán)保護(hù)方案[12]。Hossaini等[13]將視覺(jué)密碼與方向可控金字塔變換相結(jié)合設(shè)計(jì)了一種盲圖像水印算法用于保護(hù)圖像版權(quán)，視覺(jué)密碼的采用使得水印嵌入不改變?cè)紙D像，且具有較好的水印魯棒性。Ahuja和Bedi通過(guò)輕微調(diào)整部分視頻DCT系數(shù)嵌入水印，實(shí)現(xiàn)一種適用于MPEG-2視頻的水印方案以實(shí)現(xiàn)視頻版權(quán)保護(hù)[14]。Kamnardsiri[15]聯(lián)合離散余弦變換和離散小波變換設(shè)計(jì)一種魯棒圖像水印算法以保護(hù)數(shù)字藝術(shù)圖像版權(quán)，但原始藝術(shù)圖像的不可恢復(fù)影響了人們對(duì)藝術(shù)的欣賞，降低了作品的藝術(shù)價(jià)值。Hashmi等結(jié)合可見(jiàn)水印和不可見(jiàn)水印技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像、視頻的實(shí)時(shí)版權(quán)保護(hù)，并設(shè)計(jì)基于安卓的數(shù)字水印原型系統(tǒng)[16]。但這些版權(quán)保護(hù)方案亦未較好考慮到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可視媒體的大數(shù)據(jù)特性，不適用于可視媒體大數(shù)據(jù)的版權(quán)保護(hù)應(yīng)用。而可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)是可視媒體大數(shù)據(jù)應(yīng)用過(guò)程中不可回避的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)研究成果將極大地促進(jìn)圖書(shū)館數(shù)字資源服務(wù)模式創(chuàng)新與可視媒體產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展，必將形成新的技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

本文旨在深入剖析可視媒體大數(shù)據(jù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，充分挖掘可視媒體大數(shù)據(jù)的價(jià)值稀疏性與視覺(jué)感知稀疏性，從可視媒體大數(shù)據(jù)稀疏表示的角度對(duì)網(wǎng)絡(luò)可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)策略展開(kāi)研究，探尋可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)加密、內(nèi)容認(rèn)證、版權(quán)告示與追蹤等版權(quán)保護(hù)新方法，構(gòu)建可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)應(yīng)用新模式，為可視媒體大數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性、可用性與可審計(jì)性等可視媒體內(nèi)容安全保障提供理論與方法支持。

1可視媒體大數(shù)據(jù)稀疏特性

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可視媒體數(shù)據(jù)規(guī)模大、數(shù)據(jù)種類繁多、數(shù)據(jù)來(lái)源多樣化、數(shù)據(jù)冗余大、數(shù)據(jù)處理速度快，已經(jīng)完全具備大數(shù)據(jù)特性。而要實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)環(huán)境可視媒體數(shù)據(jù)的高效實(shí)時(shí)處理和版權(quán)保護(hù)，勢(shì)必要充分挖掘利用可視媒體大數(shù)據(jù)的內(nèi)在特性，特別是可視媒體大數(shù)據(jù)的價(jià)值稀疏性與視覺(jué)感知稀疏性。

11價(jià)值稀疏性

價(jià)值密度低是大數(shù)據(jù)的一個(gè)典型特征。大數(shù)據(jù)環(huán)境可視媒體通常具有多個(gè)相同或相似拷貝，可視媒體體量雖大，但價(jià)值密度低?？梢暶襟w大數(shù)據(jù)海量異構(gòu)、來(lái)源多樣化，往往局部稠密與全局稀疏、量大低值與可用稀少共存。正因?yàn)榇髷?shù)據(jù)中并非所有數(shù)據(jù)對(duì)用戶都有價(jià)值，一些垃圾信息甚至對(duì)數(shù)據(jù)使用起反作用，有效信息獲取有如“浪里淘沙”，如何對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行高效篩選，去粗存精，去偽存真，從中分析識(shí)別出稀疏的有用信息，才是體現(xiàn)大數(shù)據(jù)真正價(jià)值的關(guān)鍵。

12感知稀疏性

實(shí)際上，在自然的信號(hào)中，數(shù)據(jù)的稀疏性是普遍存在的。神經(jīng)生物學(xué)的研究表明，人類視覺(jué)系統(tǒng)的信息處理機(jī)制是一個(gè)高度復(fù)雜非線性過(guò)程，它具有感受野等級(jí)特性、反饋機(jī)制、注意選擇機(jī)制、特征選擇性等特性。在信息處理過(guò)程中人類視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)信息并不是一視同仁，而是表現(xiàn)出選擇特性。一方面是由于腦容量有限，難以實(shí)時(shí)處理全部信息；另一方面也由于外部信息并不全都有重要價(jià)值，大腦只需對(duì)部分重要的信息做出響應(yīng)即可。視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)視覺(jué)刺激特征的高度選擇性主要體現(xiàn)在方位/方向選擇性、空間頻率選擇性、速度選擇性、雙眼視差選擇性、顏色選擇性等[17]。人類視覺(jué)系統(tǒng)的特征選擇性與自然圖像、視頻中所體現(xiàn)的顏色、光強(qiáng)、紋理、時(shí)空相關(guān)性等感知敏感性均已表明，自然圖像、數(shù)字視頻等可視媒體本身就是稀疏信號(hào)，可以在一組過(guò)完備基下，用少量的非零稀疏系數(shù)線性表示出來(lái)，且信號(hào)的稀疏表示能獲得對(duì)原始信號(hào)的良好近似。

可視媒體數(shù)據(jù)上大數(shù)據(jù)中占據(jù)絕大多數(shù)，數(shù)據(jù)冗余和價(jià)值稀疏給網(wǎng)絡(luò)帶寬與存儲(chǔ)空間帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。此外，如何通過(guò)高效算法快速地完成數(shù)據(jù)清洗與數(shù)據(jù)提純，挖掘有價(jià)值信息是大數(shù)據(jù)背景下可視媒體應(yīng)用亟待解決的難題。探尋可視媒體大數(shù)據(jù)的稀疏表示模型對(duì)可視媒體內(nèi)容服務(wù)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用有著重要的理論價(jià)值與應(yīng)用意義。

2大數(shù)據(jù)環(huán)境可視媒體版權(quán)保護(hù)模式

現(xiàn)有數(shù)字媒體版權(quán)保護(hù)方案由于未能充分利用可視媒體大數(shù)據(jù)的特性，難以為大數(shù)據(jù)環(huán)境可視媒體通信傳播提供實(shí)時(shí)有效的版權(quán)保護(hù)。本文在充分挖掘網(wǎng)絡(luò)可視媒體大數(shù)據(jù)稀疏特性的基礎(chǔ)上，構(gòu)建大數(shù)據(jù)環(huán)境可視媒體版權(quán)保護(hù)應(yīng)用模式，從版權(quán)加密、版權(quán)認(rèn)證、版權(quán)告示與違反追蹤多方面維護(hù)可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)，為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可視媒體大數(shù)據(jù)內(nèi)容服務(wù)提供理論與方法支撐?？梢暶襟w大數(shù)據(jù)內(nèi)容服務(wù)系統(tǒng)是一個(gè)集可視媒體大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、利用與展示的有機(jī)系統(tǒng)工程，集成于可視媒體大數(shù)據(jù)內(nèi)容服務(wù)系統(tǒng)的版權(quán)保護(hù)模式設(shè)計(jì)可借鑒大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)[18]與ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）組織的OSI（Open System Interconnect）參考模型，即ISO開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型，該模型分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層共7個(gè)層次。因此，根據(jù)OSI參考模型的基本原理，本著“數(shù)據(jù)下沉，統(tǒng)一處理，提升服務(wù)”的基本原則，將大數(shù)據(jù)環(huán)境可視媒體版權(quán)保護(hù)模式分為資源層、數(shù)據(jù)分析層、功能層、接口層與展示層共5個(gè)模塊，各模塊之間相互互聯(lián)互通，形成有機(jī)的系統(tǒng)，如圖1所示。

可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)模式設(shè)計(jì)的基本思路是：從可視媒體大數(shù)據(jù)稀疏性出發(fā)，充分利用可視媒體大數(shù)據(jù)價(jià)值稀疏性與視覺(jué)稀疏性，運(yùn)用稀疏編碼與統(tǒng)計(jì)分析建立可視媒體大數(shù)據(jù)稀疏感知計(jì)算模型，取可視媒體大數(shù)據(jù)稀疏表示，提取可視媒體稀疏特征，完成去冗存真與數(shù)據(jù)清洗，為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境視媒體大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理與內(nèi)容服務(wù)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。通過(guò)設(shè)計(jì)基于稀疏特性的可視媒體大數(shù)據(jù)選擇加密技術(shù)與基于感知哈希（Perceptual Hash）的可視媒體大數(shù)據(jù)可搜索加密方案，保障可視媒體機(jī)密性與可用性。之后開(kāi)發(fā)基于感知哈希的可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)認(rèn)證協(xié)議，維護(hù)可視媒體大數(shù)據(jù)內(nèi)容完整性。而通過(guò)結(jié)合可見(jiàn)數(shù)字水印技術(shù)和魯棒感知哈希，設(shè)計(jì)可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)告示與盜版追蹤方案，確?？梢暶襟w內(nèi)容服務(wù)的可審計(jì)性，從而實(shí)現(xiàn)可視媒體整個(gè)生命周期內(nèi)完備的版權(quán)保護(hù)模式。大數(shù)據(jù)環(huán)境可視媒體版權(quán)保護(hù)模式設(shè)計(jì)的核心技術(shù)有可視媒體大數(shù)據(jù)感知計(jì)算模型建立、可視媒體版權(quán)加密技術(shù)、可視媒體版權(quán)認(rèn)證協(xié)議、可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)告示與跟蹤方案。

21可視媒體大數(shù)據(jù)視覺(jué)稀疏計(jì)算模型

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下可視媒體大數(shù)據(jù)具有價(jià)值稀疏性與視覺(jué)感知稀疏性。價(jià)值稀疏性是指大數(shù)據(jù)環(huán)境可視媒體的數(shù)據(jù)規(guī)模大而數(shù)據(jù)冗余度高，為減少帶寬需求與存儲(chǔ)需求，適應(yīng)大數(shù)據(jù)流實(shí)時(shí)處理環(huán)境，首先要充分挖掘可視媒體大數(shù)據(jù)的價(jià)值稀疏性，實(shí)現(xiàn)可視媒體大數(shù)據(jù)抽樣。以數(shù)字圖像為例，可將圖像大數(shù)據(jù)流劃分為固定大小的時(shí)間片，這樣圖像大數(shù)據(jù)可表示成矩陣M∈

瘙 綆 m×n，其中圖像即為一個(gè)m維列向量，而n為一定時(shí)間內(nèi)的圖像數(shù)，這樣就可利用低秩優(yōu)化對(duì)矩陣M進(jìn)行分解（見(jiàn)式1），從而實(shí)現(xiàn)圖像大數(shù)據(jù)降維[19]。

minL*+λS1

s.t.L+S=M（1）

其中*、1分別代表核范式和1范式，λ是一個(gè)非負(fù)正則化參數(shù)，L為低秩部分，S為稀疏部分。于是可由低秩部分L來(lái)計(jì)算圖像的信息熵，根據(jù)信息熵確定抽樣圖像（質(zhì)心媒體），從而完成可視媒體大數(shù)據(jù)稀疏采樣。

然后由于可視媒體本身的視覺(jué)稀疏特性，進(jìn)一步根據(jù)視覺(jué)稀疏性可視媒體的線性及非線性統(tǒng)計(jì)特征、空域和變換域統(tǒng)計(jì)特征、低維和高維特征的相關(guān)性、以及不同統(tǒng)計(jì)特征對(duì)質(zhì)心媒體進(jìn)行稀疏感知分析，利用稀疏編碼與統(tǒng)計(jì)分析提取可視媒體稀疏感知特征，為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可視媒體大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理與版權(quán)保護(hù)等提供稀疏感知計(jì)算理論依據(jù)。

22可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)加密技術(shù)

加密是保護(hù)數(shù)據(jù)機(jī)密性的重要手段，但對(duì)于海量異構(gòu)、冗余度高的可視媒體大數(shù)據(jù)流，通常的加密算法不能滿足大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理環(huán)境。一種思路是通過(guò)充分挖掘可視媒體大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)規(guī)模大、價(jià)值稀疏特點(diǎn)，設(shè)計(jì)基于稀疏的可視媒體選擇加密技術(shù)。首先通過(guò)可視媒體大數(shù)據(jù)稀疏采樣完成自適應(yīng)流抽樣，并根據(jù)可視媒體價(jià)值稀疏性選擇質(zhì)心媒體，然后對(duì)質(zhì)心可視媒體中的視覺(jué)感知重要信息進(jìn)行加密處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)可視媒體大數(shù)據(jù)的選擇加密，并滿足可視媒體大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理要求。另一種情形是，云計(jì)算環(huán)境中，為維護(hù)用戶敏感數(shù)據(jù)安全，可視媒體數(shù)據(jù)須經(jīng)加密后存儲(chǔ)在云端，但同時(shí)人們往往需要從加密媒體數(shù)據(jù)中檢索符合條件的可視媒體，為此設(shè)計(jì)可視媒體密文檢索方案。先利用視覺(jué)稀疏計(jì)算模型生成可視媒體感知哈希摘要，然后通過(guò)無(wú)損數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)將可視媒體感知哈希到加密可視媒體中，同時(shí)使用公鑰加密對(duì)感知哈希關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵詞進(jìn)行加密生成關(guān)鍵詞陷門。然后在用戶檢索過(guò)程，服務(wù)器根據(jù)用戶輸入的關(guān)鍵詞陷門執(zhí)行檢索，返回包含該陷門對(duì)應(yīng)關(guān)鍵詞的可視媒體密文文件。最后用戶使用密鑰解密服務(wù)器返回的可視媒體密文，即可獲得查詢結(jié)果。

23可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)認(rèn)證協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對(duì)可視媒體的完整性認(rèn)證至關(guān)重要，而通常的基于數(shù)字水印的版權(quán)認(rèn)證方案要求用戶終端具備水印嵌入、檢測(cè)功能，這在大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理環(huán)境下是不現(xiàn)實(shí)的，為此可設(shè)計(jì)基于感知哈希的可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)認(rèn)證協(xié)議。首先利用可視媒體視覺(jué)稀疏計(jì)算模型生成依賴于可視媒體數(shù)據(jù)的感知哈希信息。然后在感知哈希生成過(guò)程中要充分挖掘可視媒體的價(jià)值稀疏性去除冗余信息，并較好利用視覺(jué)稀疏特性獲取可視媒體高層語(yǔ)義特征，從而確保感知哈希序列良好的魯棒性與區(qū)別性。最后，在認(rèn)證時(shí)通過(guò)提取可視媒體感知哈希，并與云端認(rèn)證中心注冊(cè)哈希值進(jìn)行匹配以實(shí)現(xiàn)可視媒體完整性認(rèn)證與篡改檢測(cè)。

24可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)告示與跟蹤方案

相對(duì)于加密與數(shù)字水印技術(shù)而言，可見(jiàn)水印技術(shù)由于無(wú)需水印檢測(cè)即可宣示版權(quán)，更加輕便快捷，更能適用于大數(shù)據(jù)環(huán)境可視媒體內(nèi)容服務(wù)應(yīng)用之中。在網(wǎng)絡(luò)可視媒體大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)中，可根據(jù)可視媒體視覺(jué)稀疏計(jì)算模型設(shè)計(jì)自適應(yīng)可見(jiàn)水印方案。首先由可視媒體視覺(jué)稀疏計(jì)算模型計(jì)算出可見(jiàn)水印自適應(yīng)嵌入因子與尺度因子，實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)水印自適應(yīng)嵌入，于是無(wú)需水印檢測(cè)即可通過(guò)可見(jiàn)水印的自適應(yīng)半透明呈現(xiàn)以實(shí)現(xiàn)對(duì)可視媒體的顯式版權(quán)告示。

此外，為能向授權(quán)用戶提供高清可視媒體內(nèi)容服務(wù)，結(jié)合可逆可見(jiàn)水印技術(shù)與魯棒哈希設(shè)計(jì)可視媒體違反追蹤方案。將加密技術(shù)與可逆信息隱藏技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)安全可控的可逆可見(jiàn)水印方案，使得僅授權(quán)用戶可去除可見(jiàn)水印瀏覽高清可視媒體。進(jìn)一步為實(shí)現(xiàn)用戶違反追蹤，設(shè)計(jì)基于魯棒感知哈希的可視媒體盜版追蹤方案，首先根據(jù)可視媒體魯棒感知哈希生成指紋編碼，然后通過(guò)自嵌入技術(shù)嵌入到可視媒體之中，違反追蹤識(shí)別階段，通過(guò)數(shù)字指紋的相似性判決來(lái)追蹤授權(quán)用戶的非法傳播。

3數(shù)字圖書(shū)館中可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)應(yīng)用實(shí)踐

可視媒體是數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用中數(shù)字資源的主要形式，因而可視媒體內(nèi)容版權(quán)保護(hù)是數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用的重要組成部分，是推動(dòng)數(shù)字圖書(shū)館內(nèi)容服務(wù)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)。下面探討可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)模式在數(shù)字圖書(shū)館中的應(yīng)用實(shí)踐，如圖2所示，從數(shù)據(jù)機(jī)密性、完整性、可用性與可審計(jì)性方面驗(yàn)證方案有效性。

圖2可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)模式數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用

機(jī)密性：數(shù)據(jù)擁有者在上傳數(shù)據(jù)時(shí)，均經(jīng)加密處理后上傳至數(shù)據(jù)中心，從而保證了可視媒體數(shù)據(jù)的機(jī)密性。

完整性：高級(jí)授權(quán)用戶向云端服務(wù)器發(fā)送可視媒體數(shù)據(jù)使用請(qǐng)求時(shí)，可通過(guò)提取可視媒體數(shù)據(jù)中的感知哈希，并將其無(wú)損嵌入到可視媒體之中。認(rèn)證時(shí)由服務(wù)器端進(jìn)行哈希值匹配以完成可視媒體內(nèi)容認(rèn)證與篡改檢測(cè)，從而驗(yàn)證可視媒體內(nèi)容完整性。

可用性：普通授權(quán)用戶通過(guò)解密可獲得含可見(jiàn)水印可視媒體數(shù)據(jù)，而通過(guò)安全可逆可見(jiàn)水印高級(jí)授權(quán)用戶可進(jìn)一步去除可見(jiàn)水印獲得原始可視媒體，從而實(shí)現(xiàn)了為不同類型用戶提供不同質(zhì)量的可視媒體內(nèi)容服務(wù)。另外，通過(guò)可視媒體密文檢索方案保證了用戶對(duì)加密可視媒體內(nèi)容的搜索需求，這都是可用性的表現(xiàn)。

可審計(jì)性：當(dāng)有高級(jí)授權(quán)用戶非法傳播不帶可見(jiàn)水印的可視媒體后，可視媒體數(shù)據(jù)版權(quán)所有者可向云端服務(wù)器提交審計(jì)請(qǐng)求，云端服務(wù)器計(jì)算待審計(jì)可視媒體魯棒感知哈希，并生成可視媒體指紋編碼，再通過(guò)數(shù)字指紋相似性判決實(shí)現(xiàn)對(duì)可視媒體非法傳播進(jìn)行識(shí)別與非授權(quán)用戶追蹤，從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)用戶傳播行為的不可抵賴性。

從可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)模式在數(shù)字圖書(shū)館的應(yīng)用實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，所設(shè)計(jì)的版權(quán)保護(hù)模式能有效實(shí)施對(duì)可視媒體大數(shù)據(jù)的版權(quán)加密、版權(quán)認(rèn)證、版權(quán)告示與審計(jì)追蹤，可較好應(yīng)用于大數(shù)據(jù)環(huán)境數(shù)字圖書(shū)館可視媒體內(nèi)容服務(wù)實(shí)踐之中。

4結(jié)語(yǔ)

可視媒體是數(shù)字圖書(shū)館中數(shù)字資源的重要形式，網(wǎng)絡(luò)可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)是可視媒體大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，亦是數(shù)字圖書(shū)館內(nèi)容服務(wù)模式應(yīng)用推廣的瓶頸。從可視媒體大數(shù)據(jù)的內(nèi)在特性出發(fā)，在充分挖掘其價(jià)值稀疏性視覺(jué)感知稀疏性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)基于稀疏特性的可視媒體大數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)模式，提出切實(shí)可行的大數(shù)據(jù)環(huán)境可視媒體版權(quán)加密、版權(quán)認(rèn)證、版權(quán)告示與審計(jì)追蹤方案思路。通過(guò)可視媒體的數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用實(shí)踐驗(yàn)證了該可視媒體版權(quán)保護(hù)模式可有效維護(hù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可視媒體大數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性、可用性與可審計(jì)性。該版權(quán)保護(hù)模式可為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可視媒體內(nèi)容服務(wù)提供安全保障，促進(jìn)數(shù)字圖書(shū)館內(nèi)容服務(wù)模式創(chuàng)新。

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（責(zé)任編輯：郭沫含）